DE2421891A1 - Zahnradmotor - Google Patents

Description

R. 2068 11. 4. 1974 Wd/Sch

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhllfsanmeldung

ROBERT BOSCH GIdBH, STUTTGART

Zahnradmotor

Die Erfindung betrifft einen Zahnradmotor mit mindestens zwei im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, insbesondere mit Evolvent en-Verzahnung.

Durch unvermeidliche Yerzahnungsfehler kann der für das abgegebene Momentan-Drehmoment wirksame Eingriffspunkt der Zahnräder auch bei Verzahnungen mit Doppeleingriff so verlaufen, dass das Momentan-Drehmoment in unerwünschter Weise schwankt. Außerdem ist der Eingriffsstoß, der beim Wechsel des Eingriff spunktes vom Grundkreis zum Kopfkreis erfolgt, häufig unerwünscht groß.

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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Zahnradmotor der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Drehmomentenverlauf über den Drehwinkel verbessert ist. Diese Aufgabe v/ird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zahnköpfe der Zahnräder mindestens im Zahnflankenbereich bis auf einen Durchmesser reduziert sind, derart, daß der sonst übliche Überdeckungsgrad von ungefähr zwei nur noch geringfügig über eins liegt.

Auf diese Weise kommt der Eingriffsbereich der Zahnflanken in die Nahe des Wälzpunktes zu liegen, wodurch sich die Relativbewegung der sich im Eingriff befindlichen Zahnflanken verringert. Dadurch werden die Reibungsverluste kleiner, vor allem aber wer.len Schwankungen des Momentan-Drehmoments kleiner. Außerdem wird eine Verringerung des Eingriffsstoßes erreicht, wodurch die .Zahnräder ruhiger laufen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Tig. 1 einen Querschnitt durch einen Zahnradmotor; Fig. 2 die Eingriffsstelle der beiden Zahnräder des

Zahnradmotors;
Pig. 3 ein Diagramm;

Fig. 4 -einen Zahnkopf in vergrößertem Maßstab; Fig. 5 einen Zahnkopf einer Abwandlung ₁ ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Das Gehäuse des Zahnradmotors besteht aus einem Gehäusemittelteil 10 und zwei dieses verschließende Deckel 11, 12. Im Gehäusemittelteil sind zwei sich überschneidende Bohrungen 13, H ausgebildet, in denen sich Zahnräder 15, 16 befinden, die miteinander im Außeneingriff kämmen. Das Zahnrad 14 hat zwei \7ellenzapfen 17, 18, welche in Bohrungen 19, 20 der Deckel 11, 12 gelagert sind. Das Zahnrad 15 hat Wellen 21, 22, welche in Bohrungen 23, 24 der Deckel 11, 12 gelagert sind. Die Welle 21

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ragt über das Gehäuse hinaus und dient zum Antrieb eines Verbrauchers. Weiter ist auf die Gestaltung des Zahnradmotors nicht eingegangen, da diese hinlänglich bekannt ist.

Die Zahnräder 15, 16 besitzen Evolventen-Verzahnung. Die Mitten der beiden Zahnräder sind mit M 1 und M 2 bezeichnet. Deren gedachte Verbindungslinie wird von der Eingriffslinie E geschnitten. Vom Zahnrad 16 sind Zähne 16', 16" und 16'" dargestellt. Vom Zahnrad 15 sind Zähne 15', 15" und 15' " gezeichnet. Die folgenden Einzelheiten sind nur am Zahnrad 15 beschrieben, da sie am Zahnrad 16 genauso gestaltet sind.

Das Zahnrad 15 besitzt einen Fußkreis I^, einen Kopfkreisdurchmesser D^-J sowie einen für den Eingriff mit dem Zahnrad 16 wirksamen Durchmesser Djt2· I>^as Zahnrad 16 hat einen Kopfkreisdurchmesser von D^ ι, und einen für den Eingriff mit dem Zahnrad 16 wirksamen Durchmesser Dj^¹· ^^ie Kopfkreisdurchmesser Dki und D^ι entsprechen normalen Zahnrädern. Durch unvermeidbare Verzahnungsfehler kann der am Zahnradmotor für. das abgegebene Momentan-Drehmoment wirksame Eingriff spunkt P auch bei Verzahnungen mit Doppeleingriff, das heißt, mit einem Überdeckungsgrad'von mindestens zwei, von a¹ bis a", durchlaufen. Das Momentandrehmoment verläuft dann über dem Drehwinkel nach Kurve a des Diagramms nach Pig. 5» bei dem auf der Abszisse der Drehwinkel*fund auf der Ordinate das Momentandrehmoment Md aufgetragen ist.Der Fußkreis des Zahn- .radsfist mit D^ bezeichnet.

Erfindungsgemäß sind bei den Zahnrädern 15, 16 an den Eingriff sflanken der Zahnköpfe Ausnehmungen 25, 26 ausgebildet, die bis zu den Zahnkopfdurchmessern D^-beziehungsweise Dj₅^' reichen. Damit besitzt das Zahnrad 15 einen für den Eingriff wirksamen Zahnkopfdurchmesser von Djj-2» das Zahnrad 16 einen solchen von Dj^'· Die Ausnehmungen sind selbstverständlich so tief, daß sich die Zähne der beiden.Zahnräder in diesem Bereich nicht mehr berühren. Die Ausnehmungen verlaufen etwa parallel, zur vorherigen Zahnform. Am Teilkreisdurchmesser und am Ächsabstand hat sich dabei nichts geändert. Auf diese

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Yieise entsteht eine Verzahnung mit einem Überdeckungsgrad, der geringfügig größer als eins ist. Der Eingriffspunkt P läuft dann von b¹ bis b", und das Momentandrehmoment verläuft nach Kurve b in Fig. 3. ·

Aus dem Diagramm nach Fig. 3 erkennt man, daß durch die Ausnehmungen an den Zahnflanken das Momentandrehmoment weniger schwankt und die weit herabreichenden Werte der Kurve vermieden werden. Weiterhin ergibt sich hieraus, daß nun der Eingriffsbereioh der Zahnflanken in der Nähe des Y/älzpunktes liegt, das hei,3t, die Relativbewegung der sich im Eingriff befindlichen Zahnflanken ist in diesem Bereich klein, wodurch die Reibungsverluste niedriger werden und das Betriebsverhalten sich verbessert.

Der Eingriffsstoß, der beim Wechsel de,^r3 Eingriffspunktes vom Grundkreis zum Kopfkreis erfolgt, wird reduziert, wodurch ein ruhigerer Lauf der Zahnräder entsteht.

Bei Zahnradmotoren mit stets derselben Drehrichtung sind die Ausnehmungen - bezeichnet mit 28 - nur an einer Zahnflanke ausgebildet, und zwar an derjenigen, an der sich die Zahnräder beim Eingriffsbeginn berühren. Ein solches Zahnrad zeigt die Fig. 5.

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Claims (3)

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   Ansprüche

   if 1.J Zahnradmotor mit mindestens zwei im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, insbesondere mit 3voIventen-Verzahnung, dadurch gakennzeiehnet, daß die Zahnköpfe der Zahnräder (15, 16) mindestens im Zahnflankeobereich bis auf einen Durchmesssr (Dk2> Bk2') reduziert sind, derart, daß der sonst übliche Überdeckungsgrad von ungefähr zwei nur noch geringfügig über eins liegt.
2. 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der Zahnköpfe durch Abtragungen (25, 26, 28) an den Zahnflanken erfolgt ist.
3. 3.'Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtragungen (28) nur an einer Zahnflanke eines jeden Zahnes an jedem Zahnrad ausgebildet sind, und zwar auf der Seite, an der sich die Zahnräder beim Eingriffsbeginn berühren. /

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